一种铜阳极泥的预处理方法

摘要

本发明提供了一种铜阳极泥的预处理方法，其包括以下步骤：对铜阳极泥依次进行过滤、干燥和球磨处理；将铜阳极泥加入到回转窑或流态化焙烧炉内进行火法氯化；对铜阳极泥进行碱性浸出处理，得到碱性浸出液和碱性浸出渣；对碱性浸出渣进行酸性浸出处理，得到酸性浸出液和富集贵金属的酸性浸出渣，预处理操作完成。本发明提供的铜阳极泥的预处理方法，其通过采用回转窑或流态化焙烧炉对铜阳极泥进行火法氯化，使得氯化后的硒、碲氯化物挥发而进入烟气，与氯化渣分离，硒和碲的脱除完全，解决了硒和碲在整个铜阳极泥处理工艺中的分散问题，降低甚至避免了硒、碲金属对金银产品质量的影响，而且此种操作方式也便于硒和碲的集中回收。

权利要求

1.一种铜阳极泥的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对所述铜阳极泥依次进行过滤、干燥和球磨处理；

2)然后将所述铜阳极泥加入到回转窑或流态化焙烧炉内进行火法氯化，以将反应得到的硒和碲的氯化物以烟尘的形式与含有贵金属的所述铜阳极泥分离，在进行火法氯化时，所述回转窑或流态化焙烧炉内的温度为300℃～500℃；

3)再对所述铜阳极泥进行碱性浸出处理，得到碱性浸出液和碱性浸出渣；

4)最后对所述碱性浸出渣进行酸性浸出处理，得到酸性浸出液和富集贵金属的酸性浸出渣。

2.根据权利要求1所述的铜阳极泥的预处理方法，其特征在于，对所述铜阳极泥进行干燥处理时，烘干温度为100℃～105℃，并对所述铜阳极泥保温2～3小时。

3.根据权利要求1所述的铜阳极泥的预处理方法，其特征在于，对所述铜阳极泥进行球磨处理时，球磨时间为1小时～3小时。

4.根据权利要求1所述的铜阳极泥的预处理方法，其特征在于，在进行碱性浸出处理时，氯化后的所述铜阳极泥在反应罐内用浓度为1mol·L-1～3mol·L-1的氢氧化钠溶液浆化，液固比为4:1～8:1，在温度70℃～90℃，浸出2小时～5小时；达到反应时间后进行降温，当温度降低至65℃以下，放出浆料并固液分离，得到碱性浸出液和碱性浸出渣。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的铜阳极泥的预处理方法，其特征在于，在进行酸性浸出处理时，所述碱性浸出渣在反应罐内用浓度为1.5mol·L-1～4mol·L-1的硫酸溶液浆化，液固比为4:1～8:1，在温度70℃～90℃，浸出2小时～5小时；达到反应时间后放出浆料并固液分离，得到酸性浸出液和富集贵金属的酸性浸出渣。

说明书

一种铜阳极泥的预处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金技术领域，更具体地说，涉及一种铜阳极泥的预处理方法。

背景技术

[0002] 目前，世界上炼铜的主要原料是硫化铜矿，但是采用此种硫化铜矿作原料，以湿法提取铜的成本较高，因此，各国多以火法炼铜为主，火法炼铜的产量占世界铜产量的80%。

[0003] 在火法炼铜的过程中，铜阳极泥是阳极铜在电解精炼时得到的不溶物，铜阳极泥中含有大量的有价金属，是提取金、银、铂、钯等贵金属的重要原料，其产率一般为电解铜产量的0.2%～0.8%，最高可达1.4%。随着企业铜阳极泥处理量日益增加，如何更高效处理具有较高价值的铜阳极泥就使得让人们更加的关注。

[0004] 铜阳极泥中有价金属以单质、氧化物和复杂化合物等形式存在，为了提取铜阳极泥中的贵金属，需先将铜阳极泥中的其它贱金属分离并回收，即在提取贵金属前对铜阳极泥进行预处理，脱除对贵金属提取过程影响大的铜、砷、硒、碲等杂质金属。在现有技术中，有色冶炼行业的专家及研究人士对于铜阳极泥的预处理做了大量研究工作，开发了空气氧化脱铜法、氧化焙烧法、硫酸化焙烧法、苏打焙烧法、硫酸体系加压氧化浸出法、选矿富集法等多种方法。虽然这些铜阳极泥预处理方法各有优点，但是发明人发现它们都存在相同的缺点，即铜阳极泥中的硒、碲金属的分离效果不理想，在整个预处理过程中，硒、碲金属始终分散于铜阳极泥中，严重影响了后续得到的金银产品是质量。

[0005] 因此，如何降低甚至避免硒、碲金属对金银产品质量的影响，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种铜阳极泥的预处理方法，其能够将硒、碲充分且集中的分离，降低甚至避免了硒、碲金属对金银产品质量的影响。

[0007] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0008] 一种铜阳极泥的预处理方法，其包括以下步骤：

[0009] 1）对所述铜阳极泥依次进行过滤、干燥和球磨处理；

[0010] 2）然后将所述铜阳极泥加入到回转窑或流态化焙烧炉内进行火法氯化，以将反应得到的硒和碲的氯化物以烟尘的形式与所述铜阳极泥分离；

[0011] 3）再对所述铜阳极泥进行碱性浸出处理，得到碱性浸出液和碱性浸出渣；

[0012] 4）最后对所述碱性浸出渣进行酸性浸出处理，得到酸性浸出液和富集贵金属的酸性浸出渣。

[0013] 优选的，上述铜阳极泥的预处理方法中，对所述铜阳极泥进行干燥处理时，烘干温度为100℃～105℃，并对所述铜阳极泥保温2～3小时。

[0014] 优选的，上述铜阳极泥的预处理方法中，对所述铜阳极泥进行球磨处理时，球磨时间为1小时～3小时。

[0015] 优选的，上述铜阳极泥的预处理方法中，在进行火法氯化时，所述回转窑或流态化焙烧炉内的温度为300℃～500℃。

[0016] 优选的，上述铜阳极泥的预处理方法中，在进行碱性浸出处理时，氯化后的所述铜阳极泥在反应罐内用浓度为1mol·L-1～3mol·L-1的氢氧化钠溶液浆化，液固比为4:1～8:1，在温度70℃～90℃，浸出2小时～5小时；达到反应时间后进行降温，当温度降低至65℃以下，放出浆料并固液分离，得到碱性浸出液和碱性浸出渣。

[0017] 优选的，上述铜阳极泥的预处理方法中，在进行酸性浸出处理时，所述碱性浸出渣-1 -1在反应罐内用浓度为1.5mol·L ～4mol·L 的硫酸溶液浆化，液固比为4:1～8:1，在温度
70℃～90℃，浸出2小时～5小时；达到反应时间后放出浆料并固液分离，得到酸性浸出液和富集贵金属的酸性浸出渣。

[0018] 本发明提供的铜阳极泥的预处理方法中，对铜阳极泥进行分段处理，先对铜阳极泥进行过滤、干燥和球磨，然后采用回转窑或流态化焙烧炉对铜阳极泥进行火法氯化，氯化后得到的硒、碲氯化物在回转窑或流态化焙烧炉内挥发成烟尘状态而进入到烟气中，从而实现与固态的铜阳极泥（此时的铜阳极泥也可以称为氯化渣）的充分、集中分离，氯化渣再经过碱性浸出处理，以将氯化渣中的砷分离，得到碱性浸出渣，然后再对碱性浸出渣进行酸性浸出处理，以分离其中的铜，从而得到富集贵金属的酸性浸出渣。本发明提供的铜阳极泥的预处理方法，其通过采用回转窑或流态化焙烧炉对铜阳极泥进行火法氯化，使得氯化后的硒、碲氯化物挥发而进入烟气，与氯化渣分离，硒和碲的脱除完全，解决了硒和碲在整个铜阳极泥处理工艺中的分散问题，降低甚至避免了硒、碲金属对金银产品质量的影响，而且此种操作方式也便于硒和碲的集中回收。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0020] 图1为本发明实施例提供的铜阳极泥的预处理方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0021] 本发明提供了一种铜阳极泥的预处理方法，其能够将硒、碲充分且集中的分离，降低甚至避免了硒、碲金属对金银产品质量的影响。

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 如图1所示，本发明提供的铜阳极泥的预处理方法，采用火法-湿法的联合冶金方法对铜阳极泥进行预处理，其包括以下步骤：

[0024] S101、对铜阳极泥依次进行过滤、干燥和球磨处理：

[0025] 将铜阳极泥放入烘箱的烘槽中干燥，烘干温度100℃～105℃，保温2小时～3小时；将经干燥的铜阳极泥进行球磨，球磨1小时～3小时，直至阳极泥分散无团聚。

[0026] S102、然后将铜阳极泥加入到回转窑或流态化焙烧炉内进行火法氯化，以将反应得到的硒和碲的氯化物以烟尘的形式与铜阳极泥分离：

[0027] 铜阳极泥加入回转窑或流态化焙烧炉内进行火法氯化，在300℃～500℃温度下，通入氯气或加入氯化物时，阳极泥中MeSe(Te)、Me2Se(Te)等硒(碲)化物发生较大的氯化反应，生成相应的氯化物SeCl2、CuCl2、AgCl；硒和碲的氯化物由于易挥发而进入烟气，从烟气中可收得富硒、碲氯化物的烟尘，氯化后渣进入碱性浸出。发生的主要化学反应如下：

[0028] ΜeSe(Τe)+2Cl2==ΜeCl2+Se(Τe)Cl2↑

[0029] Μe2Se(Τe)+3Cl2==2ΜeCl2+Se(Τe)Cl2↑。

[0030] S103、再对铜阳极泥进行碱性浸出处理，得到碱性浸出液和碱性浸出渣：

[0031] 氯化后的铜阳极泥在反应罐内用浓度为1mol·L-1～3mol·L-1的氢氧化钠溶液浆-1 -1化，液固比（L/kg）为4:1～8:1，在温度70℃～90℃，搅拌速度300r·min ～500r·min 的条件下浸出2小时～5小时；达到反应时间后开始降温，当温度降低至65℃以下，放出浆料并固液分离，得到碱性浸出液和碱性浸出渣，碱性浸出液回收砷，碱性浸出渣进入酸性浸出。
发生的主要化学反应如下：

[0032] Αs2Ο3+2ΝaΟΗ+Ο2↑==2ΝaΑsΟ3+Η2Ο。

[0033] S104、最后对碱性浸出渣进行酸性浸出处理，得到酸性浸出液和富集贵金属的酸性浸出渣，预处理操作完成：

[0034] 将上一步得到的碱性浸出渣在反应罐内用浓度为1.5mol·L-1～4mol·L-1的硫酸溶液浆化，液固比（L/kg）为4:1～8:1，在温度70℃～90℃，搅拌速度250r·min-1～550r·min-1的条件下浸出2小时～5小时；达到反应时间后放出浆料并固液分离，得到酸性浸出液和酸性浸出渣，酸性浸出液回收铜，酸性浸出渣回收贵金属。主要发生的化学反应如下：

[0035] CuΟ+Η2SΟ4==CuSΟ4+Η2Ο

[0036] CuCl2+Η2SΟ4==CuSΟ4+Η2Ο

[0037] Cu(ΟΗ)2+Η2SΟ4==CuSΟ4+2Η2Ο。

[0038] 本发明提供的铜阳极泥的预处理方法中，对铜阳极泥进行分段处理，先对铜阳极泥进行过滤、干燥和球磨，然后采用回转窑或流态化焙烧炉对铜阳极泥进行火法氯化，氯化后得到的硒、碲氯化物在回转窑或流态化焙烧炉内挥发成烟尘状态而进入到烟气中，从而实现与固态的铜阳极泥（此时的铜阳极泥也可以称为氯化渣）的充分、集中分离，氯化渣再经过碱性浸出处理，以将氯化渣中的砷分离，得到碱性浸出渣，然后再对碱性浸出渣进行酸性浸出处理，以分离其中的铜，从而得到富集贵金属的酸性浸出渣。

[0039] 本发明提供的铜阳极泥的预处理方法，其通过采用回转窑或流态化焙烧炉对铜阳极泥进行火法氯化，使得氯化后的硒、碲氯化物挥发而进入烟气，与氯化渣分离，硒和碲的脱除完全，解决了硒和碲在整个铜阳极泥处理工艺中的分散问题，降低甚至避免了硒、碲金属对金银产品质量的影响，而且此种操作方式也便于硒和碲的集中回收。

[0040] 此外，氯化渣通过氢氧化钠进行碱性浸出，在适宜反应条件下，氯化渣中砷以砷酸盐的形式进入碱性浸出液，砷的浸出率达到98%以上，砷脱除效果好；碱性浸出渣通过硫酸进行酸性浸出时，铜的浸出率达到97%以上，酸性浸出液含杂质少，利于后续工序处理；采用火法-湿法联合冶金方法，贵金属纯度高、综合回收效益高、操作环境好。

[0041] 实施例1

[0042] 将铜阳极泥放入烘箱的烘槽中干燥，将经干燥阳极泥进行球磨，直至铜阳极泥分散无团聚，然后存储备用。干燥的铜阳极泥主要成分以质量百分比计为(%):Au0.51、Ag4.24、Cu10.52、Pb28.33、As4.17、Sb1.07、Se2.89和Te0.36。

[0043] 将200g上述铜阳极泥加入至流态化焙烧炉内进行火法氯化，缓慢升温至350℃，通入过量氯气，保持压力0.6MPa下反应2h，达到反应时间后，待冷却收集烟尘，取出氯化渣，氯化渣称重为139.6g，其主要成分以质量百分比计为(%):Au0.73、Ag6.03、Cu15.02、Pb40.49、As5.89、Sb1.48、Se0.034和Te0.0038。

[0044] 配制1.5mol/L氢氧化钠溶液500ml，加入盛有120g上述氯化渣的反应釜中，在温度75℃，搅拌速度350r·min-1的条件下浸出2h；达到反应时间后开始降温，当温度降低至65℃以下放出浆料并固液分离，得到碱性浸出液和碱性浸出渣，碱性浸出渣水洗后烘干称重，碱性浸出渣重87.25g，其主要成分以质量百分比计为(%):Au0.97、Ag8.23、Cu20.51、Pb55.24、As0.049、Sb1.97、Se0.046和Te0.0051，砷的浸出率为99.39%。

[0045] 将80g上一步得到的碱性浸出渣在反应釜内用浓度为2mol/L的硫酸溶液浆化，在温度80℃，搅拌速度300r·min-1的条件下浸出2.5h；达到反应时间后放出浆料并固液分离，得到酸性浸出液和酸性浸出渣，酸性浸出渣水洗后烘干称重，酸性浸出渣重55.24g，其主要成分以质量百分比计为(%):Au1.38、Ag11.69、Cu0.22、Pb78.23、As0.07、Sb2.76、Se0.063和Te0.0071，铜的浸出率为99.26%。

[0046] 实施例2

[0047] 将铜阳极泥通过压滤机过滤，过滤后将铜阳极泥放入烘箱的烘槽中干燥，将经干燥的铜阳极泥进行球磨，直至铜阳极泥分散无团聚，然后存储备用。铜阳极泥主要成分以质量百分比计为(%):Au0.23、Ag2.83、Cu7.18、Pb23.45、As3.15、Sb0.76、Se3.54和Te0.61。

[0048] 将200g上述铜阳极泥加入至回转窑或流态化焙烧炉内进行火法氯化，缓慢升温至450℃，通入过量氯气，保持压力0.7MPa下反应2h，达到反应时间后，待冷却收集烟尘，取出氯化渣，氯化渣称重为132.7g，其主要成分以质量百分比计为(%):Au0.34、Ag4.19、Cu10.55、Pb35.14、As4.63、Sb1.08、Se0.028和Te0.0044。

[0049] 配制2.5mol/L氢氧化钠溶液500ml，加入盛有120g上述氯化渣的反应釜中，在温度85℃，搅拌速度450r·min-1的条件下浸出2h；达到反应时间后开始降温，当温度降低至65℃以下放出浆料并固液分离，得到碱性浸出液和碱性浸出渣，碱性浸出渣水洗后烘干称重，碱性浸出渣重82.16g，其主要成分以质量百分比计为(%):Au0.49、Ag5.96、Cu15.23、Pb50.32、As0.04、Sb1.52、Se0.038和Te0.0062，砷的浸出率为99.41%。

[0050] 将80g上一步得到的碱性浸出渣在反应釜内用浓度为3mol/L的硫酸溶液浆化，在-1温度70℃，搅拌速度400r·min 的条件下浸出3.5h；达到反应时间后放出浆料并固液分离，得到酸性浸出液和酸性浸出渣，酸性浸出渣水洗后烘干称重，酸性浸出渣重52.61g，其主要成分以质量百分比计为(%):Au0.73、Ag8.92、Cu0.16、Pb75.52、As0.059、Sb2.21、Se0.056和Te0.0091，铜的浸出率为99.32%。

[0051] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0052] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。